一类以菲衍生物为配体的新型红色到近红外磷光配合物的合成及其光致和电致发光性质.docVIP

一类以菲衍生物为配体的新型红色到近红外磷光配合物的合成及其光致和电致发光性质 1 引言 在发光器件中, 红色磷光材料和磷光发光器件(PhOLEDs)最早引起人们的注意. 1998 年 Forrest 等将八-乙基卟啉铂红色磷光材料掺杂在 8-羟基喹啉铝(Alq3)主体中, 得到了外量子效率为 4%的红色磷光发光器件. 卟啉铂配合物具有较长的三线态寿命, 导致器件在高电流密度下产生发光点饱和及三线态激子猝灭(triplet-triplet annihilation), 造成器件的效率随电流密度升高而降低, 同时引起主体材料的发光, 使2Ir(acac)是一种典型的绿光材料(?max= 516 nm), 用共轭程度更大的 1-苯基-异喹啉(piqH)代替 2-苯基吡啶(ppyH)后, 配合物(piq)2Ir(acac)的发射光谱从 516 nm 红移到 640 nm 左右. 二-苯并[f,h]喹喔啉和苯并[c]吖啶均为共轭程度很大的配体,相应的配合物(RDQ)2Ir(acac)和(BA)2Ir(acac)为性能很好的红色磷光材料, (RDQ)2Ir(acac)掺杂器件的最大外量子效率为 12%, EL 光谱?max为 610 nm, CIE 色坐标值为 x = 0.6~0.63, y = 0.37~0.40. (BA)2Ir(acac)掺杂器件的 EL 光谱?max为 666 nm, CIE 色坐标值为(0.64, 033), 为饱和的红光器件. 以 2-苯基喹喔啉为配体的金属铱配合物的光致发光(PL)光谱?max为625 nm, 以酞嗪衍生物为配体的双环铱配合物也能够得到发射光谱在 640 nm 左右的红色磷光材料. Chi 等报道了一类以 2,3-二-苯基苯并[g]喹喔啉为配体的金属铱近红外室温磷光材料, PL 光谱在 910~930 nm之间. 清华大学邱勇等以 2-甲基-3-苯基苯并喹喔啉和 2-苯基苯并喹啉为配体得到了两种近红外磷光材料(mpbqx-g)2Ir(acac)和(pbq-g)2Ir-(acac), 配合物在溶液中的 PL 光谱分别为 770 和 708nm. 以这两种配合物制备的近红外发光器件, EL 光谱分别为 780 和 720 nm, 最大外量子效率分别为2.2%和 1.1%. 如上所述, 尽管已有很多红色金属铱、铂配合物磷光材料被开发, 但能应用于显示的饱和红色 PhOLEDs 仍有限, 尤其是发射光谱超过 700 nm的近红外环金属铂、铱等磷光材料鲜有报道. 2 实验部分 2.1 药品和仪器 实验所用药品和试剂均为分析纯. 试验中所用四氢呋喃(THF)使用前经干燥处理. 核磁共振仪(1HNMR, 600 MHz, Varian Unity 公司, 美国); MS 型质谱仪(Finnigan LCQDECA质谱仪, 美国); 电化学工作站(LK2003 天津); DSC-7 型热分析仪(Perkin Elmer, 美国); UV-4820S型双光束紫外分光光度计(UV-Vis, 上海优浦科学仪器有限公司, 中国); LS-55 型荧光仪(Perkin Elmer, 美国); 1106 元素分析仪(Carlo Erba,意大利). 2.2 菲衍生物配体的合成 2.2.1 2-(菲-9)-吡啶(pyptH)的合成 将 9-菲硼酸(0.65 g, 2.91 mmol)、2-溴吡啶(0.46 g,2.95 mmol) 、 N(C4H9)4Br (0.10 g, 0.31 mmol) 、Pd(PPh3)4(0.15 g, 0.13 mmol)、 K2CO3(30 mL, 1mol/L)、乙醇(20 mL)和甲苯(30 mL)在 Ar 保护下依次加入 150 mL 三颈瓶中, 加热至 80℃搅拌反应 24 h.反应结束后分出有机层, 有机层依次用饱和食盐水和蒸馏水各洗涤 3 次, 水层用二氯甲烷洗涤 3 次, 合并有机相, 用无水 MgSO4干燥 24 h. 滤去干燥剂, 滤液减压蒸馏除去溶剂得棕色固体, 以硅胶为固定相,V (石油醚):V (乙酸乙酯) = 2:1 的淋洗液过柱, 收集有蓝色荧光点的一段, 旋干溶剂得淡黄色固体, 石油醚重结晶得 0.56 g 白色粉末状固体, 产率为 75%.1HNMR (?, CDCl3, 600 MHz): 8.82 (1H, d, J = 4.2), 8.77(1H, d, J = 8.4), 8.72 (1H, d, J = 8.4), 8.07 (1H, t, J =2.4), 7.92 (1H, d, J = 7.8), 7.86~7.82 (2H, m),7.77~7.66 (2H, m),